BADATELSKÝ PORTÁL KRAJE VYSOČINA

Kolik uhlíku zadrží strom?

random photo
Cílová skupina:
II. stupeň, Střední škola
Čas potřebný pro aktivitu:
60 a více minut
Cíl a aktivity z pohledu žáka:
Žáci spočítají, kolik uhlíku zadrží kmen stromu na zahradě, v lese či před školou. Změří výšku stromu i jeho průměr a z tabulek zjistí, kolik dřeva kmen obsahuje. Z hmotnosti stromu pak vypočítají množství navázaného uhlíku.
Pomůcky:
pomůcky pro měření stromu (metr, průměrka, dvoumetrová tyč a Christenovo měřidlo, klinometr či jiný výškoměr), tablet či telefon do skupiny pro stažení aplikace nebo lesnické objemové tabulky, papír, podložka a tužka do skupiny, kalkulačka, periodická tabulka nebo matematicko fyzikální tabulky
Štítky:

Podle údajů dostupných v literatuře i na internetu zjistíte, že průměrný strom za svůj život (100 let) absorbuje 1 tunu CO2. Co je ale průměrný strom, jak je velký, má tvrdé nebo měkké dřevo? Zajímá vás, kolik zadrží CO2 stromy ve vašem okolí?

Odhad
Žáci si vyberou vzrostlý strom (v domluveném prostoru) nebo jim strom zadáme. Než se pustíme do práce, jednotlivci či skupiny zapíší své hypotézy:
a) odhadněte:

  • výšku stromu
  • jeho šířku (v 1,3 m)
  • objem dřeva
  • váhu stromu
  • kolik tento strom zadržuje C či CO2

b) jak by to bylo možné zjistit/změřit

Měření stromu
Zjistíte výšku a průměr stromu a také jeho druh. Výšku můžete změřit několika způsoby např. i pomocí Christenova měřidla. Průměr měřte ve výšce 1,3 m lesnickou průměrkou.

Objem dřeva
Z objemových tabulek nebo dřevařské kalkulačky (https://www.drevari.cz/wood-calculators) zjistíte objem dřeva vašeho stromu.

Hmotnost stromu
Z kalkulačky podle objemu a druhu stromu zjistíte hmotnost stromu bez větví a kůry. To znamená, že objem dřeva bude ještě ve skutečnosti o nějakých 5 - 20%
větší (hodně to záleží na druhu stromu, tvaru koruny, stáří…). TIP: V kalkulačce použijte odkaz „řezivo – objem – hmotnost“.
Můžete použít i výpočet pro čerstvou kulatinu, ale pak počítejte s tím, že až 50% hmotnosti dřeva je voda.

Množství uhlíku
Dřevo obsahuje především celulózu a lignin. Celulóza je chemicky C6 H10 O5, lignin je složitější, je to směs organických látek (sacharidů) s velmi podobným
složením jako celulóza (a dřevo ho obsahuje 20% - 30%). Podle atomové hmotnosti (středoškoláci si to s pomocí periodické tabulky prvků spočítají sami) tvoří tedy uhlík nějakých 44% dřeva. Relativní atomová hmotnost prvků: uhlík:12, vodík:1, kyslík:16. Hmotnost dřeva z kalkulačky (v suchém stavu – téměř
bez vody) tedy vynásobím 44%. A dostanu množství uhlíku (C).

Hmotnost vázaného CO2
Pokud bychom chtěli znát hmotnost vázaného CO2, budeme postupovat takto: v CO2 tvoří uhlík pouhých 27 % hmotnosti

(C: 12, 2x O: 2x 16 = 32, celkem tedy 12 +32 = 44; 12/44 = 0,27 = 27 %), proto hmotnost uhlíku z předchozího bodu vydělíme 0,27 a dostaneme hmotnost
vázaného oxidu uhličitého CO2.
Pozor! - tato hmotnost je o 63 % větší, než celková hmotnost stromu - ale uvědomme si, že velkou část molekuly CO2 vrátí strom do atmosféry v podobě

kyslíku O2.

Až budete kácet vzrostlý strom, už víte kolik CO2 uvolní, když ho spálíte. Je to právě ta hmotnost CO2, kterou předtím strom často desítky let do svého těla vázal.
Když ho pokácíte a necháte shnít, bude se stejné množství uhlíku uvolňovat postupně, zase desítky let, a pokud z něj postavíte srub, bude dál fixovat uhlík, který obsahuje, ještě třeba i sto let...Pokud ho ale necháte dál růst, bude fixovat další a další uhlík, některé stromy třeba i 500 let.

Vědecké závěry
Vědecký průzkum se studenty uzavřeme zhodnocením. Na co jsme přišli? Jaká čísla a data jsme zjistili? Jak přesné byly naše odhady z úvodu lekce? Můžeme dál diskutovat nad otázkami:

  • Až budeme kácet vzrostlý strom, už budeme vědět kolik CO2 uvolní, když ho spálíme? (Je to právě hmotnost
    CO2, kterou předtím strom často desítky let do svého těla vázal.)
  • Co se stane, když strom necháme shnít? (Bude se stejné množství uhlíku uvolňovat postupně, zase desítky let).
  • Co se stane, pokud z něj postavíme srub? (Bude dál fixovat uhlík, teda ta část využitelná na trámy a prkna.)
  • Co se stane, pokud ho necháme dál růst? (Bude dál fixovat uhlík, nejen ten, který už nasbíral během svého
    života, ale může být akumulátorem dalšího uhlíku ještě stovky let)


Kraj Vysočina, Žižkova 57, 587 33 Jihlava, 2002–2014 | Přihlášení